Otimização da produção de inulinase em meio industrial atraves de linhagens de Kluyveromyces marxianus

Baseando-se no crescente aumento da busca por produtos que substituam aqueles que, direta ou indiretamente, estão relacionados a problemas como obesidade, diabetes e cariogenicidade é que tem-se verificado a importância da inulinase. Esta enzima apresenta perspectivas promissoras para a indústria de alimentos, em função do processo de obtenção da frutose, resultando, então, em uma alternativa segura de adoçante substituto da sacarose. É também de grande importância o estudo da substituição da inulina por fontes de carbono alternativas, como sacarose e meios complexos industriais, pois toma assim a produção da enzima bem mais viável comercialmente. Este trabalho teve como objetivo a otimização da produção de inulinase em meio industrial através de quatro linhagens de Kluyveromyces marxianus (NRRL Y-610, NRRL Y-1196, NRRL 7571 e NCYC 587). A fermentação foi realizada em erlenrneyers aletados em shaker PSYCROTHERM (New Brunswick Scientific,N. 1.), com rotação de 150rpm. Os experimentos foram conduzidos através de planejamento experimental e análise de superficie de resposta, onde estudou-se o efeito do pH, da temperatura e das concentrações de melaço de cana, água de maceração de milho e extrato de levedura sobre a atividade da enzima. Foi realizado um total de dez planejamentos fatoriais (quatro ftacionários e seis completos) e dois estudos univariáveis de temperatura, através dos quais obteve-se atividades enzimáticas máximas de 91,05, 84,98, 1500 e 2660 D/rnL para as linhagensNRRL Y-61O,NRRL Y-1196, NCYC 587 e NRRL 7571, respectivamente. Com o objetivo de diminuir ainda mais o custo de produção, fez-se a otimização do meio substituindo o extrato de levedura por Prodex lac@,onde atingiu-se para a linhagemNCYC 587 uma atividade de 1450 D/rnL e para a NRRL 7571 de 2500 D/rnLln the basis of a continuous searching for new products which would substitute, direct or indirectly, those related to diabetes and obesity, as well as to cariogenicity, the interest and importance of inulinase has increased. This enzyme has interesting prospects in the food industry, considering its ability for fTuctoseproduction. It is also interesting the possibility of the inulin replacement by sucrose on other complex medium, in the process of the enzyme production, in order to reduce production costs. The main goal of this work is the optimization of inulinase production, using low cost industrial medium, by four strains of Kluyveromyces marxianus. Ali the fermentations were carried out on shaken flasks, at 150rpm, according to factorial experimental designs and response surface analysis. The following effects were studied: pH, temperature, and concentration of sugar cane, molasses, com step liquor and yeast extract. The response studied was enzyme activity. As a whole, ten factorial designs were carried out (four factorials and six fuIl ones) and two univariable studies for the temperature, leading to a maximum activities of91,05, 84,98, 1500 e 2660 U/rnL for the strains NRRL Y-610, NRRL Y-1196, NCYC 587 e NRRL 7571, respectively. With the aim of decrease the culture medium costs, yeast extract was replaced by a yeast autolisate, leading to an activity of 1450 U/rnL for the strainNCYC 587 and 2500U/rnLfor the strain NRRL 757